WO2015193575A1 - Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation generant une lumiere homogene sur un ecran - Google Patents

Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation generant une lumiere homogene sur un ecran Download PDF

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WO2015193575A1
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light sources
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Rodolphe Peron
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Peugeot Citroen Automobiles SA
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Definitions

  • the invention relates to lighting and / or signaling devices, and more particularly relates to the so-called "lantern" function providing the rear signaling of vehicles, especially motor vehicles.
  • This type of function must of course fulfill the regulatory requirements regarding luminous intensity, photometry, colorimetry and distribution of the luminous flux in the visibility space and in particular in the rear space of the vehicle as regards signaling rear lamps. ensuring the "lantern" function.
  • Another requirement which is not regulatory but which becomes unavoidable, is that of the aesthetics of the lighting and / or signaling functions.
  • the components generating the light beams, their associated optics and their renderings for an outside observer participate in the visual signature of a vehicle model and / or its mark and may be elements that fall within the selection criteria at the time of the inspection. act of purchase of a vehicle.
  • light and / or signaling device is understood here to mean a device or equipment comprising a reflector, arranged in such a way as to send light rays coming from a bulb-type light source to a given direction. a plurality of light sources such as light emitting diodes (or LEDs).
  • FIG. 1 illustrates a left front optical block 1 of a vehicle automobile in which is implanted a signaling device 2 of the state of the art.
  • This optical unit 1 and its lighting device 2 are described in the document FR2960639.
  • the signaling function is performed from a bar 3 shaped to present faces 4 of generally parabolic, adjacent, defining as many reflectors 5 than faces 4.
  • the parabolic faces 4 of the reflectors 5 are respectively connected to each other by optically neutral junction elements 6.
  • An electronic circuit 7 in the form of a printed circuit board (PCB), supports a plurality of LEDs 8 arranged so that their active surfaces 9 respectively face the center of each parabola 4 to create a plurality of oriented light beams 10 towards a screen not shown, able to diffuse light received on the entire surface of the screen.
  • the junction elements 6 do not receive a light beam generated by the LEDs 8.
  • junction elements 6 reveal, for an observer located at the front of the vehicle, and facing the screen, as many dark areas as junctions 6. This results in a degradation of the homogeneity of the lighting function and / or signaling and therefore rendering these functions, which creates an unsightly effect, and detracts from the overall impression of quality.
  • the invention therefore aims to propose an alternative solution that improves the situation.
  • a lighting and / or signaling device comprising a plurality of adjacent light sources capable of emitting light rays, a reflector arranged facing the plurality of light sources and able to reflect the light rays emitted by the plurality of light sources and a screen adapted to receive and diffuse the light rays reflected by the reflector, characterized in that said reflector is shaped to have a single concave reflecting surface, extending opposite the plurality of light sources. light and whose dimensions are adapted to illuminate at least one predefined pattern on the screen.
  • the reflective face of the reflector comprises a variable radius curvature.
  • the radius of curvature follows a parabolic profile.
  • the reflecting face defines a reflecting sheet of white color.
  • the reflective ply is obtained by profiling.
  • the reflector is obtained after molding of an insert on, or integral with, the housing; the reflecting face being a layer of light reflective material attached to the concave portion of the reflector or tinted in the mass.
  • the reflecting face is white.
  • the screen is sandblasted or grained or opaline to define light patterns of determined shapes on the screen.
  • the light sources are LEDs supported by the same printed circuit board (38) extending along the large dimension of the reflector.
  • the invention has another object, a vehicle rear light, characterized in that it comprises at least one lighting and / or signaling device as described above.
  • FIG. 1 already described, illustrates in a perspective view, a part of an optical unit equipped with a lighting device according to the state of the art
  • FIG. 2 already described, schematically illustrates a detail view of the lighting device of FIG. 1;
  • FIG. 3 illustrates in a perspective view a rear light of a motor vehicle equipped with a lighting device according to the invention
  • - Figure 4 schematically illustrates the rear light of Figure 3 in a cross-sectional view along the cutting axes IV-IV of Figure 3;
  • FIG. 5 illustrates, in a perspective view, a profiled reflector of a lighting device according to the invention.
  • the invention aims to provide a lighting device whose screen provides a uniform illumination.
  • the lighting device is intended for the lighting function of "lantern” type and is part of a vehicle rear light, possibly of the automotive type .
  • the lighting device can be DRL type ("Daytime running Light (Gold Lamp)") to be automatically put into operation (or on) when the vehicle that team begins to advance.
  • DRL type Daytime running Light (Gold Lamp)
  • Other applications outside the automotive field are also possible
  • FIG. 3 illustrates, in a perspective view, a left rear light 100 of a motor vehicle equipped with a lighting device 20 according to the invention, which is intended to perform the "lantern" function.
  • FIG. 4 schematically illustrates the rear light of FIG. 3 in a cross-sectional view along the cutting axes IV-IV of FIG. 3.
  • the rear light 100 comprises a housing 30 sealingly enclosing several lighting and / or signaling functions.
  • the two chambers 31 and 32 are separated by a horizontal partition wall 33 partially closing the chambers 31 and 32 to leave a central passage 34 between the two chambers 31 and 32.
  • the two chambers 31 and 32 are sealed by a common ice 35 or by two separate windows specific to each chamber 31 or 32.
  • the rear face 36 of the upper half 31 of the housing 30 supports a light source 37 of the bulb type to achieve, for example, the function "stop light".
  • the first chamber 31 channels the light emitted by the source towards the outside of the light 100 protected by the ice 35.
  • the partition wall 33 of the first and second chambers 31 and 32 supports, in the vicinity of the rear face 36 of the housing 30, a printed circuit board 38 in the form of a bar, itself supporting a plurality of LEDs 39.
  • the bar 38 extends in the plane of the partition 33, perpendicularly to the window 35 and is arranged to present the active surfaces 40 of the LEDs 39 facing the lower face 41 of the housing 30.
  • LED lighting is dedicated to the "lantern" function.
  • a single reflector 50 is disposed and fixed inside the second chamber 32 and extends in a direction parallel to the bar 38 between the bar 38 and the lower face 41 of the housing 30.
  • the reflector 50 is arranged to return all the light rays, emitted by the LEDs 39 in a first generally vertical direction, towards the lens 35 in a second horizontal general direction.
  • the reflector 50 is in the form of a sheet obtained for example by profiling a plastic material such as ABS. -PC whose face 51, intended to be opposite the active surfaces 40 of the LEDs 39, is covered with a light reflecting layer or tinted in the mass of the reflector 50.
  • the color of the reflecting face 51 is preferably selected "White”: color that "bursts” the light reflected on the face 51 and reinforces the homogenous appearance of the lighting of a screen in comparison with a reflecting surface of "aluminum” color that can favor "hot spots” otherwise says more reflective areas than others.
  • the dimensions and the shape of the reflecting face 51 which in the embodiment can be confused with the sheet 50 itself, are determined so as to obtain the lantern function with a specific visual effect for an observer located at the rear of the vehicle and therefore in front of the taillight 100.
  • the lantern function is restored by a convex screen 60 arranged and fixed in the second chamber 32 of the housing 30.
  • the lower portion of the convex shield 60 rests on the lower peripheral edge of the housing 30 and its side edges conform to the side edges of the housing 30.
  • the upper part of the screen 60 stops inside the housing substantially in the center of the second chamber 32 and below the horizontal partition wall 33 so as to leave a passage between the partition 33 and the screen 60 .
  • the screen 60 defines light patterns in the general shape of two concentric half-rings 61 and 62: a luminous half-ring 61 and an outer luminous half-ring 62.
  • the two patterns 61 and 62 are made on the screen 60 by known techniques of sanding, graining or use of an opaline material or any other method or material capable of diffusing a beam bright uniformly over the entire surface of patterns 61 and 62.
  • the two half-rings 61 and 62 are separated by an area 63 opaque to the light advantageously highlighting the patterns 61 and 62 when they are illuminated.
  • the dimensions and the shape of the reflective surface 51 of the reflector 50 - length L (along Y), width l (along X), height H (along Z) and radius of curvature R - are adapted to receive, on the one hand, all the light rays emitted by the plurality of LEDs 39 and, secondly, to return said rays to the patterns 61 and 62 of the screen 60 with the minimum loss of luminous flux.
  • the reflective layer 50 has a radius of curvature R progressively increasing from its upper part to its characteristic lower part of a parabolic form.
  • the reflector 50 may constitute an integral part (material coming by molding) of the casing 30 or it may be an attached molded part which is housed in the casing 30.

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Abstract

Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation (20) comprenant une pluralité de sources de lumière adjacentes (39) aptes à émettre des rayons lumineux (10), un réflecteur (50) agencé en regard de la pluralité de sources de lumière (39) et apte à réfléchir les rayons lumineux émis par la pluralité de sources de lumière (39) et un écran (60) apte à recevoir et diffuser les rayons lumineux (10) réfléchis par le réflecteur (50), caractérisé en ce que ledit réflecteur (50) est conformé pour présenter une face réfléchissante (51) unique concave, s'étendant en regard de la pluralité de sources de lumière (39) et dont les dimensions (L, t, H et R) sont adaptées pour éclairer au moins un motif prédéfini (61 ou 62) sur l'écran (60), la face réfléchissante (51) du réflecteur (50) comportant une courbure à rayon variable (R) suivant un profil parabolique, et le réflecteur se présentant sous la forme d'une nappe obtenue par profilage d'un matériau plastique; la face réfléchissante (51) étant une couche de matériau réfléchissant la lumière rapportée sur la partie concave du réflecteur (50) ou teintée dans la masse.

Description

DISPOSITIF D'ÉCLAIRAGE ET/OU DE SIGNALISATION GENERANT UNE LUMIERE HOMOGENE SUR UN ECRAN
L'invention concerne les dispositifs d'éclairage et/ou de signalisation, et concerne plus particulièrement la fonction dite « lanterne » assurant la signalisation arrière des véhicules et notamment des véhicules automobiles.
Elle concerne également un feu arrière de véhicule comportant un tel dispositif.
Ce type de fonction doit bien entendu remplir les exigences réglementaires en matière d'intensité lumineuse, photométrie, colorimétrie et de répartition du flux lumineux dans l'espace de visibilité et notamment dans l'espace arrière du véhicule s'agissant de feux arrière de signalisation assurant la fonction « lanterne ».
Une autre exigence qui n'est pas réglementaire mais qui devient incontournable, est celle de l'esthétisme des fonctions d'éclairage et/ou de signalisation.
Les organes générant les faisceaux lumineux, leurs optiques associées et leurs rendus pour un observateur extérieur, participent à la signature visuelle d'un modèle de véhicule et/ou de sa marque et peuvent être des éléments entrant dans les critères de choix au moment de l'acte d'achat d'un véhicule.
On entend ici par "dispositif d'éclairage et/ou de signalisation" un dispositif ou équipement comportant un réflecteur, agencé de manière à renvoyer vers une direction déterminée des rayons lumineux qui sont issus d'une source de lumière de type ampoule ou d'une pluralité de sources de lumières telles que des diodes électroluminescentes (ou LEDs).
Un défaut généralement constaté, concernant notamment les fonctions de signalisation, et en particulier la fonction « lanterne », réside dans le fait qu'elle n'offre pas un éclairement homogène sur toute la surface de visibilité du feu.
La figure 1 illustre un bloc optique avant gauche 1 d'un véhicule automobile dans lequel est implanté un dispositif de signalisation 2 de l'état de la technique.
Ce bloc optique 1 et son dispositif d'éclairage 2 sont décrits dans le document FR2960639.
En référence à la figure 2 qui détaille le dispositif d'éclairage 2 de l'état de la technique, la fonction de signalisation est réalisée à partir d'une barrette 3 conformée pour présenter des faces 4 de forme générale parabolique, adjacentes, définissant autant de réflecteurs 5 que de faces 4.
Les faces paraboliques 4 des réflecteurs 5 sont respectivement reliées les unes aux autre par des éléments de jonction optiquement neutre 6.
Un circuit électronique 7 en forme de plaquette de circuit imprimé (PCB), supporte une pluralité de LEDs 8 disposées de manière à ce que leurs surfaces actives 9 viennent respectivement en regard du centre de chaque parabole 4 pour créer une pluralité de faisceaux lumineux 10 orientés en direction d'un écran non représenté, apte à diffuser la lumière reçue sur toute la surface de l'écran. Les éléments de jonction 6, ne reçoivent pas de rayon lumineux généré par les LEDs 8.
Ces éléments de jonction 6 révèlent, pour un observateur situé à l'avant du véhicule, et face à l'écran, autant de zones sombres que de jonctions 6. Il en résulte une dégradation de l'homogénéité de la fonction d'éclairage et/ou de signalisation et donc du rendu de ces fonctions, ce qui crée un effet inesthétique, et nuit à l'impression générale de qualité.
L'invention a donc pour but de proposer une solution alternative qui permet d'améliorer la situation.
Elle propose à cet effet un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation comprenant une pluralité de sources de lumière adjacentes aptes à émettre des rayons lumineux, un réflecteur agencé en regard de la pluralité de sources de lumière et apte à réfléchir les rayons lumineux émis par la pluralité de sources de lumière et un écran apte à recevoir et diffuser les rayons lumineux réfléchis par le réflecteur, caractérisé en ce que ledit réflecteur est conformé pour présenter une face réfléchissante unique concave, s'étendant en regard de la pluralité de sources de lumière et dont les dimensions sont adaptées pour éclairer au moins un motif prédéfini sur l'écran. Selon une caractéristique, la face réfléchissante du réflecteur comporte une courbure à rayon variable.
Selon une autre caractéristique, le rayon de courbure suit un profil parabolique.
Selon une autre caractéristique, la face réfléchissante définit une nappe réfléchissante de couleur blanche.
Selon une caractéristique la nappe réfléchissante est obtenue par profilage.
Selon une autre caractéristique, le réflecteur est obtenu après moulage d'une pièce rapportée sur, ou venue de matière avec, le boîtier ; la face réfléchissante étant une couche de matériau réfléchissant la lumière rapportée sur la partie concave du réflecteur ou teintée dans la masse.
Selon une caractéristique, la face réfléchissante est de couleur blanche.
Selon une autre caractéristique, l'écran est sablé ou grainé ou opalin pour définir des motifs lumineux de formes déterminées sur l'écran.
Selon une autre caractéristique, les sources de lumière sont des LEDs supportées par une même plaque de circuit imprimé (38) s'étendant suivant la grande dimension du réflecteur.
L'invention a pour autre objet, un feu arrière de véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation tel que décrit ci-dessus.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 , déjà décrite, illustre dans une vue en perspective, une partie d'un bloc optique équipé d'un dispositif d'éclairage selon l'état de la technique,
- la figure 2, déjà décrite, illustre schématiquement, une vue de détail du dispositif d'éclairage de la figure 1 ;
- la figure 3, illustre dans une vue en perspective, un feu arrière d'un véhicule automobile équipé d'un dispositif d'éclairage selon l'invention, - la figure 4 illustre schématiquement le feu arrière de la figure 3 selon une vue en coupe transversale, selon les axes de coupe IV-IV de la figure 3 ; et
- la figure 5 illustre, dans une vue en perspective, un réflecteur profilé d'un dispositif d'éclairage selon l'invention.
L'invention a pour but d'offrir un dispositif d'éclairage dont l'écran offre un éclairement homogène.
Dans ce qui suit, on considère, à titre d'exemple non limitatif, que le dispositif d'éclairage est destiné à la fonction d'éclairage de type « lanterne » et fait partie d'un feu arrière de véhicule, éventuellement de type automobile. Mais, l'invention n'est pas limitée à cette application. Le dispositif d'éclairage peut être de type DRL ("Daytime running Light (or Lamp)") destiné à être automatiquement mis en fonctionnement (ou allumé) lorsque le véhicule qu'il équipe se met à avancer. D'autres applications hors du domaine automobile sont également possibles
La figure 3, illustre dans une vue en perspective, un feu arrière gauche 100 d'un véhicule automobile équipé d'un dispositif d'éclairage 20 selon l'invention, qui est destiné à assurer la fonction « lanterne ».
La figure 4 illustre schématiquement le feu arrière de la figure 3 selon une vue en coupe transversale, selon les axes de coupe IV-IV de la figure 3.
Le feu arrière 100 comporte un boîtier 30 renfermant de manière étanche plusieurs fonctions d'éclairage et/ou de signalisation.
La moitié supérieure 31 du boîtier 30, définissant une première chambre ouverte vers l'extérieur du feu 100, loge une ou plusieurs fonctions d'éclairage et/ou de signalisation telles que les fonctions feu de recul, feu stop, feu clignotant.
La moitié inférieure 32 du boîtier 30, définissant une deuxième chambre ouverte vers l'extérieur du feu 100, loge le dispositif d'éclairage 20 selon l'invention.
Les deux chambres 31 et 32 sont séparées par une cloison de séparation horizontale 33 fermant partiellement les chambres 31 et 32 pour laisser un passage central 34 entre les deux chambres 31 et 32.
Les deux chambres 31 et 32 sont fermées de manière étanche par une glace commune 35 ou par deux glaces distinctes propres à chaque chambre 31 ou 32.
La face arrière 36 de la moitié supérieure 31 du boitier 30 supporte une source de lumière 37 de type à ampoule pour réaliser, par exemple, la fonction « feu stop ». La première chambre 31 canalise la lumière émise par la source vers l'extérieur du feu 100 protégée par la glace 35.
La cloison de séparation 33 des première et deuxième chambres 31 et 32 supporte, au voisinage de la face arrière 36 du boitier 30, un circuit imprimé 38 en forme de barrette, supportant lui-même une pluralité de LEDs 39.
La barrette 38 s'étend dans le plan de la cloison 33, perpendiculairement à la glace 35 et elle est agencée de manière à présenter les surfaces actives 40 des LEDs 39 en regard de la face inférieure 41 du boitier 30.
L'éclairage à LEDs est dédié à la fonction « lanterne ».
Un réflecteur unique 50, de forme générale concave, est disposé et fixé à l'intérieur de la deuxième chambre 32 et s'étend selon une direction parallèle à la barrette 38 entre la barrette 38 et la face inférieure 41 du boitier 30.
Le réflecteur 50 est agencé de manière à renvoyer l'ensemble des rayons lumineux, émis par les LEDs 39 selon une première direction générale verticale, vers la glace 35 selon une deuxième direction générale horizontale.
Dans un mode de réalisation d'un réflecteur 50 selon l'invention, en référence à la figure 5, le réflecteur 50 se présente sous la forme d'une nappe obtenue par exemple, par profilage d'un matériau plastique tel que l'ABS-PC dont la face 51 , destinée à être en regard des surfaces actives 40 des LEDs 39, est recouverte d'une couche réfléchissant la lumière ou bien teintée dans la masse du réflecteur 50. La couleur de la face réfléchissante 51 est choisie de préférence « blanche » : couleur qui « éclate » la lumière réfléchie sur la face 51 et renforce l'aspect homogène de l'éclairage d'un écran en comparaison avec une surface réfléchissante de couleur « alu » qui peut favoriser des « points chauds » autrement dit des zones plus réfléchissantes que d'autres. Les dimensions et la forme de la face réfléchissante 51 qui dans le mode de réalisation peut être confondue avec la nappe 50 elle-même, sont déterminées de manière à obtenir la fonction lanterne avec un effet visuel spécifique pour un observateur située à l'arrière du véhicule et donc devant le feu arrière 100.
La fonction lanterne est restituée par un écran 60 convexe disposé et fixé dans la deuxième chambre 32 du boîtier 30.
La partie inférieure de l'écran convexe 60 repose sur le bord périphérique inférieur du boîtier 30 et ses bords latéraux épousent les bords latéraux du boîtier 30.
La partie supérieure de l'écran 60 s'arrête à l'intérieur du boîtier sensiblement au centre de la deuxième chambre 32 et en dessous de la cloison de séparation horizontale 33 de manière à laisser un passage entre la cloison 33 et l'écran 60.
Dans le mode de réalisation illustré aux figures 3 et 4, et de façon plus visible à la figure 3, l'écran 60 définit des motifs lumineux prenant la forme générale de deux demi-anneaux, concentriques 61 et 62 : un demi- anneau lumineux intérieur 61 et un demi-anneau lumineux extérieur 62. Les deux motifs 61 et 62 sont réalisés sur l'écran 60 par des techniques connues de sablage, grainage ou utilisation d'un matériau opalin ou tout autre procédé ou matériau aptes à diffuser un faisceau lumineux de façon homogène sur toute la surface des motifs 61 et 62.
Les deux demi-anneaux 61 et 62 sont séparés par une zone 63 opaque à la lumière faisant ressortir avantageusement les motifs 61 et 62 quand ils sont éclairés.
Ces motifs définissent une signature lumineuse particulière pour la partie arrière du véhicule donnant un effet de profondeur ou 3D de la fonction « lanterne ».
Tel qu'illustré à la figure 5, les dimensions et la forme de la surface réfléchissante 51 du réflecteur 50 - longueur L (suivant Y), largeur l (suivant X), hauteur H (suivant Z) et rayon de courbure R - sont adaptées de manière à recevoir d'une part, l'ensemble des rayons lumineux émis par la pluralité de LEDs 39 et, d'autre part, pout renvoyer lesdits rayons vers les motifs 61 et 62 de l'écran 60 avec le minimum de perte de flux lumineux.
Dans le mode de réalisation illustré à la figure 4, la nappe réflecteur 50 comporte un rayon de courbure R augmentant progressivement de sa 5 partie supérieure vers sa partie inférieure caractéristique d'une forme parabolique.
Une cloison verticale 70 venue de matière avec la cloison de séparation horizontale 33, ou rapportée sur cette dernière, est agencée dans la deuxième chambre 32 de manière à canaliser les rayons lumineux émis par î o les LEDs 39 vers le centre de la surface parabolique de la nappe réflecteur 50.
On notera également que le réflecteur 50 peut constituer une partie intégrante (venue de matière par moulage) du boîtier 30 ou bien il peut s'agir d'une pièce moulée rapportée qui est logée dans le boîtier 30.
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Claims

REVENDICATIONS
1 . Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation (20) comprenant une pluralité de sources de lumière adjacentes (39) aptes à émettre des rayons lumineux (10), un réflecteur (50) agencé en regard de la pluralité de sources de lumière (39) et apte à réfléchir les rayons lumineux émis par la pluralité de sources de lumière (39) et un écran (60) apte à recevoir et diffuser les rayons lumineux (10) réfléchis par le réflecteur (50), ledit réflecteur (50) étant conformé pour présenter une face réfléchissante (51 ) unique concave, s'étendant en regard de la pluralité de sources de lumière (39) et dont les dimensions (L, l, H et R) sont adaptées pour éclairer au moins un motif prédéfini (61 ou 62) sur l'écran (60), caractérisé en ce que la face réfléchissante (51 ) du réflecteur (50) comporte une courbure à rayon variable (R) suivant un profil parabolique, et en ce que le réflecteur se présente sous la forme d'une nappe obtenue par profilage d'un matériau plastique ; la face réfléchissante (51 ) étant une couche de matériau réfléchissant la lumière rapportée sur la partie concave du réflecteur (50) ou teintée dans la masse.
2. Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation (20) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la face réfléchissante (51 ) définit une nappe réfléchissante de couleur blanche.
3. Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation (20) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'écran (60) est sablé ou grainé ou opalin pour définir des motifs lumineux de formes déterminées (61 , 62) sur l'écran (60).
4. Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation (20) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les sources de lumière (39) sont des LEDs supportées par une même plaque de circuit imprimé (38) s'étendant suivant la grande dimension (L) du réflecteur (50).
5. Feu (100) arrière de véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation (20) selon l'une des revendications précédentes.
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